【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電力系統，特別涉及一種絕緣子串零值診斷方法及系統。
技術介紹
1、絕緣子是輸電線路中的重要設備部件，起到電氣絕緣和機械支撐的作用，廣泛地應用于各等級的輸電線路之中。絕緣子按照材料分類可以大致分為瓷絕緣子、玻璃絕緣子和復合絕緣子。其中，瓷絕緣子憑借其良好的電氣絕緣性能、良好的機械性能和良好的化學穩定性，被廣泛的應用于我國高壓輸電線路之中。而且瓷絕緣子性價比高，有成熟的與電氣系統配合方案，運維技術經驗豐富，是目前使用數量最多的絕緣子類型之一。然而，瓷絕緣子在運行過程可能出現零值問題，其危害在于零值絕緣子的存在使得絕緣子串中的電壓分布變得不均勻，使部分絕緣子承受電壓高于設計值，在出現污閃和過電壓時發生閃絡使大電流流過絕緣子內部，引起的熱效應造成瓷件頭部斷裂、鐵帽裂開或鋼腳脫鞘等故障，嚴重時可能導致絕緣子掉串，進而引發大規模的停電事故。
2、零值絕緣子的診斷技術一直是一個研究熱點問題，傳統方法包括對絕緣子電阻和電壓進行直接測量。絕緣電阻測量法是一種停電檢測方法，優點在于檢測手段直接，方法簡單，缺點在于需要登高檢測給工作人員帶來工作難度和危險，且對大量絕緣子進行檢測工作量巨大。用火花叉等方法操作的分布電壓檢測法相較于絕緣電阻檢測可以帶電進行檢測，但是依舊存在工作量大，難以實現實時監測的問題。很多學者提出針對零值絕緣子引起絕緣子串電流、熱等物理量的診斷手段。泄漏電流測量法和脈沖電流測量等方法，通過測量電流量實現了實時監測絕緣子狀態，但是這些方法易受到線路本身運行狀態變化的影響，造成錯判和漏判，且這些影響因素難以排除
3、綜合看來，絕緣子串中零值絕緣子的出現，最直接影響的物理量是絕緣子串的電壓分布，將絕緣子串的分布電壓量作為檢測量仍是準確率最高的手段。因此，如何研發新型的基于絕緣子串的分布電壓量作為檢測量，進行絕緣子串零值診斷，是目前亟待解決的問題。
技術實現思路
1、本專利技術實施例提供了一種絕緣子串零值診斷方法及系統，其基于不同串型中各位置出現零值絕緣子時串內各絕緣子電壓分布變化規律，確定敏感絕緣子位置，在該位置上使用電致發光材料監測絕緣子電壓提升情況，判斷絕緣子串中是否出現了零值故障。
2、為了對披露的實施例的一些方面有一個基本的理解，下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評述，也不是要確定關鍵/重要組成元素或描繪這些實施例的保護范圍。其唯一目的是用簡單的形式呈現一些概念，以此作為后面的詳細說明的序言。
3、根據本專利技術實施例的第一方面，提供了一種絕緣子串零值診斷方法。
4、在一個實施例中，所述絕緣子串零值診斷方法，包括：
5、對不同串型的絕緣子串進行分析，確定正常運行工況下以及出現零值絕緣子工況下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況；
6、根據確定的電壓分布情況，確定敏感絕緣子的位置，其中，所述敏感絕緣子為綜合電壓變化量最大的絕緣子；
7、根據所述敏感絕緣子位置的電壓分布值，確認電致發光材料的發光閾值；
8、根據所述發光閾值，選取電致發光材料，并將選取的電致發光材料設置于欲診斷的絕緣子串的敏感絕緣子上；
9、利用電致發光材料根據敏感絕緣子電壓變化進行發光，并根據發光狀態確定欲診斷的絕緣子串是否出現零值故障。
10、在一個實施例中，對不同串型的絕緣子串進行分析，確定正常運行工況下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況包括：
11、對不同串型的絕緣子串進行建模，得到對應的絕緣子串模型；
12、根據正常運行工況參數，對所述絕緣子串模型進行靜電場仿真計算，得到正常運行公開下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況。
13、在一個實施例中，對不同串型的絕緣子串進行分析，確定出現零值絕緣子工況下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況包括：
14、對不同串型的絕緣子串進行建模，得到對應的絕緣子串模型；
15、分別將所述絕緣子串模型中各位置絕緣子替換成為零值絕緣子，得到對應的零值絕緣子串模型；
16、分別對零值絕緣子串模型進行靜電場仿真計算，得到出現零值絕緣子工況下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況。
17、在一個實施例中，所述敏感絕緣子的數量為1個，且在所述敏感絕緣子的數量為1個的情況下，根據確定的電壓分布情況，確定敏感絕緣子的位置包括：
18、根據正常運行工況下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況和出現零值絕緣子工況下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況，計算各個位置絕緣子的綜合電壓變化量；
19、將綜合電壓變化量最大的絕緣子作為敏感絕緣子，并得到敏感絕緣子的位置。
20、在一個實施例中，所述敏感絕緣子的數量為2個，且在所述敏感絕緣子的數量為2個的情況下，根據確定的電壓分布情況，確定敏感絕緣子的位置包括：
21、根據正常運行工況下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況和出現零值絕緣子工況下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況，計算各個位置絕緣子的綜合電壓變化量；
22、將綜合電壓變化量最大的絕緣子作為主敏感絕緣子，得到主敏感絕緣子的位置；將綜合電壓變化量僅次于最大綜合電壓變化量的絕緣子作為次敏感絕緣子，得到次敏感絕緣子位置；
23、將所述主敏感絕緣子的位置和所述次敏感絕緣子位置均作為敏感絕緣子的位置。
24、在一個實施例中，所述綜合電壓變化量的計算公式為：
25、
26、式中，δij為絕緣子的綜合電壓變化量；uij為出現零值絕緣子工況下絕緣子的電壓分布值；ui0為正常運行工況下絕緣子的電壓分布值；i為第i的絕緣子；j為第j片零值絕緣子。
27、在一個實施例中，最大綜合電壓變化量的計算公式為：
28、
29、式中，aj為最大綜合電壓變化量；i為第i的絕緣子；n為絕緣子串內絕緣子的總片數；δij為絕緣子的綜合電壓變化量。
30、在一個實施例中，根據所述敏感絕緣子的電壓分布值，確認電致發光材料的發光閾值包括：
31、根據預先確定的各個位置絕緣子的電壓分布情況，得到所述敏感絕緣子位置未出現零值絕緣子工況情況下的電壓分布值；
32、將得到的電壓分布值中最小電壓值，設置為電致發光材料的發光閾值。
33、根據本專利技術實施例的第二方面，提供了一種絕緣子串零值診斷系統。
34、在一個實施例中，所述絕緣子串零值診斷系統，包括：
35、電壓分布分析模塊，用于對不同串型的絕緣子串進行分析，確定正常運行工況下以及出現零值絕緣子工況下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況；
36、敏感絕緣子確定模塊，用于根據確定的電壓分布情況，確定敏感絕緣子的位置，其中，所述敏感絕緣本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種絕緣子串零值診斷方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的絕緣子串零值診斷方法，其特征在于，對不同串型的絕緣子串進行分析，確定正常運行工況下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況包括：
3.根據權利要求1所述的絕緣子串零值診斷方法，其特征在于，對不同串型的絕緣子串進行分析，確定出現零值絕緣子工況下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況包括：
4.根據權利要求1所述的絕緣子串零值診斷方法，其特征在于，所述敏感絕緣子的數量為1個，且在所述敏感絕緣子的數量為1個的情況下，根據確定的電壓分布情況，確定敏感絕緣子的位置包括：
5.根據權利要求1所述的絕緣子串零值診斷方法，其特征在于，所述敏感絕緣子的數量為2個，且在所述敏感絕緣子的數量為2個的情況下，根據確定的電壓分布情況，確定敏感絕緣子的位置包括：
6.根據權利要求4或5所述的絕緣子串零值診斷方法，其特征在于，所述綜合電壓變化量的計算公式為：
7.根據權利要求6所述的絕緣子串零值診斷方法，其特征在于，最大綜合電壓變化量的計算公式為：
8.根
9.一種絕緣子串零值診斷系統，其特征在于，包括：
10.根據權利要求9所述的絕緣子串零值診斷系統，其特征在于，所述電壓分布分析模塊在對不同串型的絕緣子串進行分析，確定正常運行工況下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況時，對不同串型的絕緣子串進行建模，得到對應的絕緣子串模型；根據正常運行工況參數，對所述絕緣子串模型進行靜電場仿真計算，得到正常運行公開下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況。
11.根據權利要求9所述的絕緣子串零值診斷系統，其特征在于，所述電壓分布分析模塊在對不同串型的絕緣子串進行分析，確定出現零值絕緣子工況下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況時，對不同串型的絕緣子串進行建模，得到對應的絕緣子串模型；分別將所述絕緣子串模型中各位置絕緣子替換成為零值絕緣子，得到對應的零值絕緣子串模型；分別對零值絕緣子串模型進行靜電場仿真計算，得到出現零值絕緣子工況下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況。
12.根據權利要求9所述的絕緣子串零值診斷系統，其特征在于，所述敏感絕緣子的數量為1個，且在所述敏感絕緣子的數量為1個的情況下，所述敏感絕緣子確定模塊在根據確定的電壓分布情況，確定敏感絕緣子的位置時，根據正常運行工況下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況和出現零值絕緣子工況下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況，計算各個位置絕緣子的綜合電壓變化量；將綜合電壓變化量最大的絕緣子作為敏感絕緣子，并得到敏感絕緣子的位置。
13.根據權利要求9所述的絕緣子串零值診斷系統，其特征在于，所述敏感絕緣子的數量為2個，且所述敏感絕緣子的數量為2個的情況下，所述敏感絕緣子確定模塊在根據確定的電壓分布情況，確定敏感絕緣子的位置時，根據正常運行工況下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況和出現零值絕緣子工況下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況，計算各個位置絕緣子的綜合電壓變化量；將綜合電壓變化量最大的絕緣子作為主敏感絕緣子，得到主敏感絕緣子的位置；將綜合電壓變化量僅次于最大綜合電壓變化量的絕緣子作為次敏感絕緣子，得到次敏感絕緣子位置；將所述主敏感絕緣子的位置和所述次敏感絕緣子位置均作為敏感絕緣子的位置。
14.根據權利要求12或13所述的絕緣子串零值診斷系統，其特征在于，所述綜合電壓變化量的計算公式為：
15.根據權利要求14所述的絕緣子串零值診斷系統，其特征在于，最大綜合電壓變化量的計算公式為：
16.根據權利要求9所述的絕緣子串零值診斷系統，其特征在于，所述發光閾值確定模塊在根據所述敏感絕緣子的電壓分布值，確認電致發光材料的發光閾值時，根據預先確定的各個位置絕緣子的電壓分布情況，得到所述敏感絕緣子位置未出現零值絕緣子工況情況下的電壓分布值；將得到的電壓分布值中最小電壓值，設置為電致發光材料的發光閾值。
...【技術特征摘要】
1.一種絕緣子串零值診斷方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的絕緣子串零值診斷方法，其特征在于，對不同串型的絕緣子串進行分析，確定正常運行工況下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況包括：
3.根據權利要求1所述的絕緣子串零值診斷方法，其特征在于，對不同串型的絕緣子串進行分析，確定出現零值絕緣子工況下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況包括：
4.根據權利要求1所述的絕緣子串零值診斷方法，其特征在于，所述敏感絕緣子的數量為1個，且在所述敏感絕緣子的數量為1個的情況下，根據確定的電壓分布情況，確定敏感絕緣子的位置包括：
5.根據權利要求1所述的絕緣子串零值診斷方法，其特征在于，所述敏感絕緣子的數量為2個，且在所述敏感絕緣子的數量為2個的情況下，根據確定的電壓分布情況，確定敏感絕緣子的位置包括：
6.根據權利要求4或5所述的絕緣子串零值診斷方法，其特征在于，所述綜合電壓變化量的計算公式為：
7.根據權利要求6所述的絕緣子串零值診斷方法，其特征在于，最大綜合電壓變化量的計算公式為：
8.根據權利要求1所述的絕緣子串零值診斷方法，其特征在于，根據所述敏感絕緣子位置的電壓分布值，確認電致發光材料的發光閾值包括：
9.一種絕緣子串零值診斷系統，其特征在于，包括：
10.根據權利要求9所述的絕緣子串零值診斷系統，其特征在于，所述電壓分布分析模塊在對不同串型的絕緣子串進行分析，確定正常運行工況下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況時，對不同串型的絕緣子串進行建模，得到對應的絕緣子串模型；根據正常運行工況參數，對所述絕緣子串模型進行靜電場仿真計算，得到正常運行公開下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況。
11.根據權利要求9所述的絕緣子串零值診斷系統，其特征在于，所述電壓分布分析模塊在對不同串型的絕緣子串進行分析，確定出現零值絕緣子工況下絕緣子串的各個位置絕緣子的電壓分布情況時，對不同串型的絕緣子串進行建模，得到對應的絕緣子串...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周超，劉嶸，劉輝，沈浩，賈然，張洋，高書涵，姚金霞，辜超，劉傳彬，秦佳峰，雍軍，孟海磊，孫曉斌，李丹丹，耿博，梅紅偉，儀明哲，何文杰，饒偉佳，葉開鵬，廖森林，
申請(專利權)人：國網山東省電力公司電力科學研究院，
類型：發明
國別省市：
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